Balada do universo: à descoberta de Laniakea | Hélène Courtois | TEDxLyon

Uma balada e uma aventura excecional no infinitamente grande e seus segredos.

Hélène Courtois, astrofísica-cosmóloga de Lyon, descobriu as fronteiras do continente de galáxias em que vivemos: Laniakea. Este trabalho de grande fôlego foi coberto pela Nature. O vídeo publicado sobre este tema, pela prestigiada revista, contabilizou mais de 2,5 milhões de visitas no primeiro mês de difusão em novembro de 2014.

Esta palestra foi feita num evento TEDx usando o formato de palestras TED, mas organizado independentemente por uma comunidade local. Saiba mais em http://ted.com/tedx

Nós, os cosmólogos,

somos os investigadores
que contam a história do Universo.

Como, em 13 700 milhões de anos,

se passou de um estado

em que a matéria está distribuída
duma forma simples e uniforme

para uma arquitetura complexa atual.

Para isso, realizamos
cartografias dinâmicas,

localizando as galáxias no céu

e medindo as distâncias e as deslocações.

É cartografando os movimentos no Universo

que compreendemos que vivemos
num planeta, a Terra,

que orbita em volta duma estrela, o Sol.

Este Sol faz parte dum conjunto
de 200 mil milhões de outras estrelas,

a nossa galáxia, a Via Láctea.

Como acabo de descobrir,
com a minha equipa,

a nossa galáxia faz parte
dum conjunto muito grande

a que chamamos
um super-aglomerado de galáxias

que contém um milhão de galáxias.

Convido-vos a passear pelo universo

para descobrir Laniakea,
o nosso super-aglomerado.

Tudo começa no início dos anos 60,

quando dois norte-americanos
descobrem, por acaso, uma radiação

em que todo o Universo está banhado.

Isso permite-nos medir
que a nossa galáxia se desloca

a uma velocidade exorbitante
de 630 km por segundo.

Naquela época, não conseguíamos
explicar essa velocidade tão grande.

Isso desencadeou um entusiasmo
entre os astrofísicos

e formam-se várias equipas

para se lançarem nessa procura
de compreensão.

Em especial, uma equipa
de cosmólogos norte-americanos

que se intitulam os Sete Samurais,

consegue, ao fim de 20 anos,

produzir uma primeira cartografia
dinâmica consequente:

conseguiram medir
a velocidade de deslocação

de 400 galáxias.

Isso permite-lhes delimitar

a região que nos atrai para o Universo.

Infelizmente, são medidas
muito difíceis de realizar.

Em especial, o local
que parece atrair-nos, está oculto

pela nossa própria galáxia.

As estrelas da nossa galáxia
formam uma faixa luminosa no céu

que nos oculta essa região do Universo.

Os Sete Samurais, como não conseguem
compreender esta velocidade,

propõem um modelo:

tratar-se-ia duma enorme massa
esférica e obscura,

escondida à nossa vista,
que nos atrai.

Chamam-lhe "O Grande Atrator",

Eu tenho 22 anos na época

fico fascinada por este misterioso
Grande Atrator.

Decido fazer a minha tese
de doutoramento sobre esse tema.

Para isso, parto para a Austrália,

porque não é possível observá-lo
no hemisfério norte.

Ali, durante três anos,
vou escrutinar os céus

num observatório
totalmente isolado no mato

e tento interligar filamentos,

alinhamentos de galáxias nos meus mapas,

sem conseguir compreender melhor
esse Grande Atrator.

Por fim, em 1999,
uma conferência internacional

reagrupa todas as equipas
que trabalham nesse assunto,

confirma os resultados de cada uma
e anuncia o status quo.

Não chegaremos lá.

Os sinais são demasiado fracos,
demasiado difíceis de medir.

Esbarramos num impasse tecnológico;

os telescópios não são
suficientemente potentes.

Vão ser precisos uns 10 anos

para construir novos telescópios

e melhorar e renovar os existentes.

Vamos construir radiotelescópios gigantes

como aquele ali, que é o meu preferido.

Tem 110 m de diâmetro,

está situado em Green Bank,
na Virginia do Oeste, nos EUA.

Com estes radiotelescópios

— reparem no tamanho dos homens
em baixo, na foto —

com este tipo de radiotelescópios,
podemos observar as galáxias, de dia.

Quando estamos no domínio
dos raios luminosos,

o que se chama o rádio,

não ficamos ofuscados
pela nossa estrela, o Sol,

que é uma estrela que emite
sobretudo nas cores visíveis.

Portanto, com este radiotelescópio,

posso observar as galáxias,
tanto de noite como de dia.

Para medir velocidades de galáxias,

há uma dificuldade suplementar,

que é precisarmos de duas observações
para cada galáxia

e quanto mais longe está uma galáxia
— queremos aumentar a cartografia —

mais fraco é o sinal que ela nos envia.

Vemos aqui três galáxias.

Sim, sim! De cima para baixo,
são três galáxias

que estão cada vez mais longe.

Vemos que o sinal
está cada vez mais ruidoso.

A segunda observação é na ótica.

Também preciso duma imagem
desta galáxia.

Para isso, são telescópios mais clássicos,

os telescópios óticos
que vocês conhecem melhor.

Mas, do mesmo modo

— é a mesma galáxia que estão a ver
representada de modo diferente —

quanto mais afastada do observador
está a galáxia,

mais pequena se torna
e mais difícil de medir.

Em 2006, vou trabalhar durante um ano

num dos maiores observadores do mundo

que se situa a 5000 m de altitude

no alto de um vulcão extinto,
na Ilha do Havai.

Faço observações de teste,

com os instrumentos da nova geração

e fico maravilhada com a enorme
qualidade dos dados que obtenho.

De regresso a Lyon, decido relançar
este programa de investigação

com um entusiasmo renovado.

Para poder aumentar a cartografia
do Universo em todas as direções.

vou precisar de observar
com instrumentos,

com telescópios, repartidos
pelos dois hemisférios

e também com investigadores
espalhados por todos os fusos horários,

para avançar mais depressa.

Recruto uma pequena equipa
de uma dezena de homens e mulheres,

norte- americanos, europeus,
russos, australianos.

Aí, durante três anos,
vamos observar,

dia após dia, noite após noite,

quase sempre no isolamento mais total,

por vezes a uma altitude muito alta.

As nossas famílias bem veem
que não sabemos em que dia estamos,

em que fuso horário trabalhamos.

Por vezes, estamos num estado
de fadiga física extrema.

Mas, ao fim de três anos de observações,

medimos a velocidade de 8000 galáxias.

Essas 8000 galáxias estão repartidas

numa cartografia que duplicou de tamanho,

em relação à do fim dos anos 90,
a dos Sete Samurais.

Nessas cartografias estão repartidas,

nesse volume do Universo,
100 000 galáxias,

incluindo as 8000 a que medimos
a velocidade de deslocação.

Agora precisamos de tratar desses dados,

calcular a coerência dos movimentos.

Convenço um teórico a juntar-se a nós

e um especialista em visualização
de dados a três dimensões.

Devemos ter em conta
nos nossos cálculos

que haverá cinco vezes
mais matéria invisível no Universo

do que matéria visível.

Utilizamos as galáxias
como captores luminosos

que estariam repartidos
pela superfície de um oceano

de matéria invisível e móvel.

Também vamos precisar
de recorrer a outro conceito

porque as nossas cartas
nem sempre fazem sentido.

Utilizamos o conceito
das bacias hidrográficas

que vêm de outra disciplina,
a hidrografia.

E aí, de repente,

as cartas fazem sentido.

Vemos aparecer,

nas trajetórias das galáxias,

duas bacias hidrográficas diferentes

que colorimos aqui
a vermelho e a preto.

A nossa galáxia pertence
a esta bacia colorida a preto.

Os nossos olhos reajustam-se,

já não vemos as coisas do mesmo modo,

e decidimos deslocar o centro do mapa

fora da nossa posição de observador

e para o centro desta bacia hidrográfica

que parece ser o Grande Atrator.

De súbito, salta-nos aos olhos
uma linha de separação das águas.

Vamos interligar a três dimensões
esta superfície que engloba um volume

no qual cada galáxia tem um movimento
convergente para o interior.

Portanto, esta linha
de separação das águas

separa as galáxias que pertencem
à nossa estrutura física,

galáxias que vão
para uma outra estrutura.

Pela primeira vez,

vamos dar uma definição física

ao que é a maior estrutura
das galáxias no Universo,

um super-conglomerado.

O super-conglomerado
em que vivemos é imenso.

Agarrem na nossa galáxia,
multipliquem-na por 100 000,

juntem um milhão de galáxias mais pequenas

e obtêm a Laniakea.

Eu organizo uma conferência
internacional em França,

onde convido todos os investigadores
que tinham voltado a trabalhar neste tema,

para lhes anunciar os resultados

para que eles possam
trabalhar com os nossos dados.

Os nossos colegas concordam
e aprovam oficialmente

o nome que escolhemos dar-lhe.

Laniakea em havaiano significa

"horizonte celeste imenso".

Horizonte, porque foi
encontrando uma fronteira

que a descobrimos;

celeste, porque se situa no espaço;

e imenso porque é cem vezes maior

do que julgávamos que era
um super-conglomerado.

Ao nosso endereço cósmico,

podemos juntar uma linha:

planeta Terra, estrela Sol,

galáxia Via Láctea,

super-conglomerado Laniakea,
no Universo.

(Aplausos)

Laniakea é muito grande,
mede 500 milhões de anos-luz

de diâmetro.

Assim, o ano-luz,

para nós, astrofísicos,
o espaço é um dado temporal.

O Sol situa-se a 150 milhões
de quilómetros de nós.

A luz que nos chega do Sol
demora oito minutos,

está a oito minutos-luz.

A luz que atravessaria a nossa galáxia
de um lado ao outro levaria 100 000 anos.

A nossa galáxia mede 100 000 anos-luz.

A Laniakea faz 500 milhões de anos-luz

e foi atingindo esta distância,
ultrapassando-a e englobando-a,

que compreendemos

que o Grande Atrator
não é um objeto esférico,

obscuro, imenso, e oculto à nossa vista,

mas é o vale central
de um continente celeste

para o qual convergem, gravitacionalmente

cinco rios de matéria.

Mas tudo isto representa apenas 1%

— apenas 1% —

do Universo que é preciso cartografar.

Mesmo que tenhamos
localizado e quantificado

continuamos sem saber

o que é a matéria negra,
a nível microscópio.

A essência da profissão do físico,
é manter o rumo,

prosseguir a busca
de conhecimentos da Humanidade,

é manter-se nesta linha de partilha,

nesta fronteira entre o que sabemos
e o que não sabemos.

Convido-vos a manterem-se connosco,

a virarem o olhar para o céu,
nos vossos quotidianos atarefados,

e a sentir, partilhar esta vertigem

da beleza e da complexidade
do nosso Universo.

Obrigada.

(Aplausos)